• 제목/요약/키워드: Silicon-on-insulator

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A New SOI LDMOSFET Structure with a Trench in the Drift Region for a PDP Scan Driver IC

  • Son, Won-So;Kim, Sang-Gi;Sohn, Young-Ho;Choi, Sie-Young
    • ETRI Journal
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    • 제26권1호
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    • pp.7-13
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    • 2004
  • To improve the characteristics of breakdown voltage and specific on-resistance, we propose a new structure for a LDMOSFET for a PDP scan driver IC based on silicon-on-insulator with a trench under the gate in the drift region. The trench reduces the electric field at the silicon surface under the gate edge in the drift region when the concentration of the drift region is high, and thereby increases the breakdown voltage and reduces the specific on-resistance. The breakdown voltage and the specific on-resistance of the fabricated device is 352 V and $18.8 m{\Omega}{\cdot}cm^2$ with a threshold voltage of 1.0 V. The breakdown voltage of the device in the on-state is over 200 V and the saturation current at $V_{gs}=5V$ and $V_{ds}$=20V is 16 mA with a gate width of $150{\mu}m$.

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고온용 3차원 실리콘 가속도센서 (Three Dimensional Silicon Accelerometer for High Temperature Range)

  • 손미정;서희돈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2504-2508
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    • 1998
  • In this paper, we propose the new detecting method for three dimensional piezoresistive silicon accelerometer. Furthermore the accelerometer is formed to have endurance for high temperature by perfect isolation of the piezoresistors using Silicon On Insulator(SOI) wafer. Sensor size are optimized with analytical formulae and extended with FEM simulation for the more detailed results. The accelerometer was fabricated by bulk micromachining techonology. We measured the temperature characteristics and the output characteristics, and the both characteristics were compared with the simulated results

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Ge 농도에 따른 SGOI (Silicon-Germanium-On-Insulator) 1T-DRAM의 메모리 특성 (Memory characteristics of SGOI (Silicon-Germanium-On-Insulator) 1T-DRAM with various Ge mole fractions)

  • 오준석;김민수;정종완;이영희;정홍배;조현주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.99-100
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    • 2009
  • SGOI 1T-DRAM cells with various Ge mole fractions were fabricated and compared to the SOI 1T-DRAM cell. SGOI 1T-DRAM cells have a higher leakage current than SOI 1T-DRAM cell at subthreshold region. The leakage current due to crystalline defects and interface states at Si/SiGe increased with Ge mole. This phenomenon causes sensing margin and the retention time of SGOI 1T-DRAMs decreased with increase of Ge mole fraction.

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PECVD SiON 절연막을 이용한 4H-SiC MOS 소자 특성 연구 (Study on Characteristics of 4H-SiC MOS Device with PECVD SiON Insulator)

  • 김현섭;이재길;임종태;차호영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.706-711
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    • 2018
  • 본 논문에서는 플라즈마 화학기상증착 (plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 방식을 이용한 산질화규소(Silicon oxynitride, SiON) 절연체를 이용하여 4H-SiC metal-oxide-semiconductor (MOS) 소자를 제작하고 특성 분석을 수행하였다. 제작된 소자는 금속 증착 후 열처리 과정 (post metallization annealing, PMA)을 통하여 트랩 밀도가 크게 감소하는 것을 확인하였으며, 특히 $500^{\circ}C$의 forming gas 분위기에서 열처리 된 소자의 경우 매우 뛰어난 MOS 특성을 나타내었다. 본 연구를 통하여 4H-SiC MOS 구조를 위한 대체 게이트 절연체로써 PECVD SiON의 활용 가능성을 확인 할 수 있었다.

SOI 응용을 위한 반도체-원자 초격자 구조의 특성 (Characteristics of Semiconductor-Atomic Superlattice for SOI Applications)

  • 서용진;박성우;이경진;김기욱;박창준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.180-183
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    • 2003
  • The monolayer of oxygen atoms sandwitched between the adjacent nanocrystalline silicon layers was formed by ultra high vacuum-chemical vapor deposition (UHV-CVD). This multi-layer Si-O structure forms a new type of superlattice, semiconductor-atomic superattice (SAS). According to the experimental results, high-resolution cross-sectional transmission electron microscopy (HRTEM) shows epitaxial system. Also, the current-voltage (I-V) measurement results show the stable and good insulating behavior with high breakdown voltage. It is apparent that the system may form an epitaxially grown insulating layer as possible replacement of silicon-on-insulator (SOI), a scheme investigated as future generation of high efficient and high density CMOS on SOI.

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Top-Silicon thickness effect of Silicon-On-Insulator substrate on capacitorless dynamic random access memory cell application

  • 정승민;김민수;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.145-145
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    • 2010
  • 반도체 소자의 크기가 수십 나노미터 영역으로 줄어들면서, 메모리 소자 또한 미세화를 위해 새로운 기술을 요구하고 있다. 1T DRAM은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터 구조를 가진 기존의 DRAM과 달리, 캐패시터 영역을 없애고 하나의 트랜지스터만으로 동작하기 때문에 복잡한 공정과정을 줄일 수 있으며 소자집적화에도 용이하다. 또한 SOI (Silicon-On-Insulator) 기판을 사용함으로써 단채널효과와 누설전류를 감소시키고, 소비전력이 적다는 이점을 가지고 있다. 1T DRAM은 floating body effect에 의해 상부실리콘의 중성영역에 축적된 정공을 이용하여 정보를 저장하게 된다. floating body effect를 발생시키기 위해 본 연구에서는 SOI 기판을 사용한 MOSFET을 사용하였는데, SOI 기판은 불순물 도핑농도에 따라 상부실리콘의 공핍층 두께가 결정된다. 실제로 불순물을 $10^{15}cm^{-3}$ 정도 도핑을 하게 되면 완전공핍된 SOI 구조가 된다. 이는 subthreshold swing값이 작고 저전압, 저전력용 회로에 적합한 특성을 보이기 때문에 부분공핍된 SOI 구조보다 우수한 특성을 가진다. 하지만, 상부실리콘의 중성영역이 완전히 공핍되어 정공이 축적될 공간이 존재하지 않게 된다. 이를 해결하기 위해 기판에 전압을 인가 후 kink effect를 확인하여, 메모리 소자로서의 구동 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 상부실리콘의 두께가 감소함에 따라 1T DRAM의 메모리 특성변화를 관찰하고자, TMAH (Tetramethy Ammonuim Hydroxide) 용액을 이용한 습식식각을 통해 상부실리콘의 두께가 각기 다른 소자를 제작하였다. 제작된 소자는 66 mv/dec의 우수한 subthreshold swing 값을 나타내며 빠른 스위칭 특성을 보였다. 또한 kink effect가 발생하는 최적의 조건을 찾고, 상부실리콘의 두께가 메모리 소자의 쓰기/소거 동작의 경향성에 미치는 영향을 평가하였다.

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텅스텐 할로겐 램프에 의한 절연층 상의 실리콘 (Rapid Thermal Annealing of Silicon on Insulator (SOI) with a W-Halogen Lamp)

  • 김춘근;김용태;민석기
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.950-958
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    • 1988
  • We have implemented a RTA system using W-halogen lamps and tried to recrystallize the phosphorus ion implanted amorphous silicon on insultor (SOI) taking advantages of seeding window. The purpose of this study is to investigate the possibility of a typical crystalline orientation occurred during the solidifying process of molten amorphous silicon layer. Experimental results show that several twin boundaries are found on the seeding window region after annealing for 15 sec at 1040\ulcorner. These twin boundaries represent that the recrystallization is partialy possible and when the annealing is done at 1150\ulcorner, (100) etch pits with <110> facets are found on the solidified amorphous silicon layer. Consequently, Hall mobility of recrystallized silicon film is measured and the thermal behavior of grain boundary is also observed by SEM.

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화학적 기계 연마(CMP)에 의한 단결정 실리콘 층의 평탄 경면화에 관한 연구 (Planarization & Polishing of single crystal Si layer by Chemical Mechanical Polishing)

  • 이재춘;홍진균;유학도
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.361-367
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    • 2001
  • CMP(Chemical Mechanical Polishing)는 반도체 소자 제조공정 중 다층 배선구조의 평탄 경면화에 널리 이용되고 있다. 차세대 웨이퍼로 각광받는 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼 제조공정 중 웨이퍼 표면 미소 거칠기를 개선하기 위해서 본 논문에서는 여러 가지 가공변수(슬러리와 연마패드)에 따른 CMP 연마능률과 표면 미소 거칠기 변화에 대해 연구하였다. 결과적으로 연마능률은 슬러리의 입자 크기가 증가할수록 이에 따라 증가하였으며, 미소 거칠기는 슬러리의 연마입자보다는 연마패드에 영향이 더욱 지배적이다. AFM(Atomic Force Microscope)에 의한 평가에서 표면 미소 거칠기가 27 $\AA$ Rms에서 0.64 $\AA$ Rms로 개선됨을 확인할 수 있었다.

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열광학 효과를 이용한 SOI $1\times24$ 비대칭 광스위치 설계 및 제작 (Design and fabrication of SOI $1\times2$ Asymmetric Optical Switch by Thermo-optic Effect)

  • 박종대;서동수;박재만
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권10호
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    • pp.51-56
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    • 2004
  • 광소자의 재료물질로서 특성이 우수하며 열광학계수가 큰 silicon을 기반으로 한 SOI (Silicon-on-insulator)를 사용하여 열광학 1×2 광스위치를 제안, 제작하였다. SOI wafer는 도파로가 형성될 상위 Si 층(n=3.5)과 클래딩 영역이 될 산화막 매립층(n=1.5) 그리고 기판인 Si인 3층으로 이루어진다. BPM(Beam propagation method) 전산모의를 통해 20dB 이상의 누화특성을 갖는 단일모드의 1×2 비대칭 y-분기 광도파로를 형성하고, 열확산 전산모의를 통해 금속열선을 설계 제작하였다. 제작된 광스위치는 약 3.5 watts의 구동 전력에서 20dB 이상의 채널간 누화가 측정되었다.